提高嵩草属种子发芽率及其机理研究

• 作 者: 张国云
• 机 构: 西北农林科技大学
• 出 处: 西北农林科技大学 西北农林科技大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 西藏 嵩草属 发芽率 解剖结构 萌发机理

嵩草属植物是多年生草本植物,主要分布于中国青藏高原,多数是高寒草甸的建群种,具有草质柔软,营养丰富等特点,为各类家畜所喜食,是青藏高原主要的优良牧草和生态草种,其良好生长对维持青藏高原的生态平衡有重要作用。然而,由于近年来人类的不合理利用、鼠虫危害和气候变化等原因,天然草地退化较为严重,生态环境的日益恶化,对畜牧业生产造成了很大影响。为了恢复退化草地植被,从嵩草属植物种子及其繁殖特性方面着手研究是治理退化草地的有效途径。但嵩草属种子在自然条件下萌发率极低,未经处理的嵩草种子室内和室外萌发率分别只有4%和2%。所以,加强嵩草属植物种子发芽率及其机理方面的研究,提高嵩草属种子试验条件下和野外自然条件下发芽率,对恢复青藏高原退化草地植被、维护生态平衡都具有重要意义。本文描述了西藏7种嵩草(喜马拉雅嵩草、大花嵩草,藏北嵩草、短轴嵩草、线叶嵩草、矮生嵩草和高山嵩草)种子的形态特征,阐明了不同种子预处理方法提高其发芽率的机理,并进一步提高了其种子萌发率。本研究结合发芽试验,对采自西藏的以上7种嵩草种子作了未处理状态下的扫描电镜观察;对其中的喜马拉雅嵩草、藏北嵩草种子做了赤霉素、PEG、硫酸和氢氧化钠处理后的扫描电镜观察;然后以未处理为对照,对以上7种嵩草种子做了上述处理后的萌发试验。结果发现:1.除喜马拉雅嵩草种子果皮最外层的表皮细胞细胞壁较薄、有裂孔外,其他几种嵩草种子都具有果皮厚、外表致密、保护组织机械性强、胚位于胚乳之中靠果柄一侧等特征。2.不同种子预处理方法对果皮的影响不同。赤霉素、PEG对果皮几乎无机械破坏作用;硫酸对果皮有一定的破坏作用,但作用有限;氢氧化钠对果皮的机械破坏效果最好,使上述种子的发芽率由未经任何预处理的91%,0,76%,69%,14%,21%和0分别提高到了96%,90%,93%,96%,74%,63%和50%、使种子萌发高峰提前了7-14天。分析认为:嵩草属种子致密的果皮限制了气体交换和水分进入,过厚的果柄也妨碍了胚根和胚芽穿破,这都是造成嵩草属种子在自然条件下萌发率极低的原因之一。氢氧化钠处理种子能均匀去掉果皮角质层,甚至破坏果皮最外层大型厚壁细胞,增大细胞间隙,使中间纵向致密组织变得疏松,让水分和氧气易于进入种子,从而提高了发芽率。